微量元素对低银SnAgCu钎料润湿性和界面结构的影响

发布时间：2020-06-25 13:08

【摘要】：在目前的电子封装工艺小型化、微型化和精细化发展的趋势下,钎料作为电子器件封装最常用的材料,钎料的润湿性和可靠性也是成为人们关注的焦点之一。另外,在钎料的综合性能得到保障之后,降低钎料合金的成本也是行业一直追求的目标。在低银无铅焊料研究方面:通过中间合金的熔炼制备了SnAgxCu0.7(x=0.1、0.3、0.5、0.8、1.0)、SnAg0.1Cu0.7Nix(x=0.03、0.05、0.07、0.09)、SnAg0.1Cu0.7Gex(x=0.03、0.05、0.07、0.09)、SnAg0.1Cu0.7Cex(x=0.01、0.05、0.1、0.2),采用金相显微镜、DSC、万能材料试验机、润湿天平、扫描电镜分析了焊料的各项性能,并通过焊点的制备,观察焊接界面在静态、跌落和高温高湿条件下的变化,分析界面活化能的变化。通过在SnCu0.7的基础上,Ag的添加量分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0时,分析焊料合金显微组织、熔化特性、力学性能和可焊性的变化;通过综合对比发现:当Ag的含量为0.1%时,合金的熔化特性较好,性价比较高。分析不同含量的微合金元素(Ni、Ge、Ce)对焊料显微组织、熔化特性、力学性能和润湿性的影响;合金元素Ni的含量为0.05%时,钎料合金的润湿润湿性较好;合金元素Ge的添加量为0.05%时,钎料合金力学性能较好;当Ce的添加量为0.05%时,流动性和力学性能较好;微合金元素Ni、Ge、Ce的最佳添加量均为0.05%。分析了焊接界面在静态条件、跌落实验和不同时间的高温高湿试验后的界面形貌和结构变化。研究发现:在不同试验条件下,合金元素Ni含量为0.05%、Ge含量为0.05%或Ce含量为0.05%时,界面处的金属间化合物的生长得到较好的控制,厚度比较均匀、平滑;当微合金元素Ce含量为0.05%时,此时界面化合物生长活化能Q达到78.90 KJ/mol,此时界面活化能最大,此时界面具有较好的稳定性。综上,SnAg0.1Cu0.7Ce0.05综合性能最佳。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG425
【图文】：

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图 1.1 Sn-Ag 合金相图Fig. 1.1 The phase diagram of Sn-Ag alloy图 1.2 Sn-3.0Ag 的微观组织Fig. 1.2 The microstructure of Sn-3.0Ag料的优点为：能好，由于 Ag 的抗氧化性好，该系无铅钎料的抗

微观组织,钎料,无铅钎料

图 1.2 Sn-3.0Ag 的微观组织Fig. 1.2 The microstructure of Sn-3.0Ag料的优点为：能好，由于 Ag 的抗氧化性好，该系无铅钎料的抗性，比传统的有铅钎料好很多；加入了能够降低熔点的一些金属元素如 Bi 后，虽然有下降，但是并没有长期恶化的问题；，要比传统的有铅钎料有更优良的初始强度以及抗系钎料有如此多的优点，但是仍有较多的地方需要：①与基板 Cu 的热膨胀系数值相差较大，容易引起②熔化温度偏高，在 Sn-Ag-In 系无铅钎料中，Sn-2

【参考文献】